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文檔簡介

文件編號:????版本號:??汽車車身密封條設(shè)計指南車身密封條設(shè)計指南目錄1??車身密封條概述....................................................................................................................................11.1車身密封條的定義、命名與分類....................................................................................................11.1.1車身密封條的定義、命名與分類..................................................................................................11.1.2車身密封條的分類..........................................................................................................................21.2車身密封條設(shè)計要求........................................................................................................................31.2.1車身密封條系統(tǒng)通用要求..............................................................................................................31.2.2車身密封條功能要求......................................................................................................................41.3車身密封條材料、典型結(jié)構(gòu)、安裝方式及相關(guān)工藝....................................................................41.3.1車身密封條材料..............................................................................................................................41.3.2密封條典型斷面結(jié)構(gòu)及安裝方式..................................................................................................51.3.3密封條生產(chǎn)工藝介紹....................................................................................................................132??車身密封條設(shè)計流程..........................................................................................................................162.1車身密封條設(shè)計過程介紹..............................................................................................................162.1.1前期研究階段................................................................................................................................162.1.2概念設(shè)計階段................................................................................................................................162.1.3詳細設(shè)計階段................................................................................................................................162.1.4設(shè)計驗證階段................................................................................................................................172.1.5認證和生產(chǎn)準備階段....................................................................................................................172.2車身密封條開發(fā)各階段輸入輸出內(nèi)容定義..................................................................................173??車身密封條詳細設(shè)計..........................................................................................................................183.1發(fā)罩密封設(shè)計..................................................................................................................................183.2行李箱或掀背門密封設(shè)計..............................................................................................................213.3車門密封..........................................................................................................................................243.3.1門密封條........................................................................................................................................253.3.2門框密封條....................................................................................................................................363.3.3B柱密封條設(shè)計.............................................................................................................................42車身密封條設(shè)計指南3.3.4玻璃導(dǎo)槽密封條設(shè)計....................................................................................................................453.3.5內(nèi)、外水切....................................................................................................................................503.4前后風窗玻璃密封條......................................................................................................................563.5頂蓋裝飾條......................................................................................................................................584??車身密封條設(shè)計評審及驗證..............................................................................................................604.1設(shè)計評審..........................................................................................................................................604.2設(shè)計驗證..........................................................................................................................................605??典型設(shè)計案例......................................................................................................................................615.1概念設(shè)計描述..................................................................................................................................615.2典型斷面設(shè)計..................................................................................................................................625.33D數(shù)據(jù)設(shè)計.....................................................................................................................................635.4設(shè)計評審及驗證..............................................................................................................................646?密封條常見問題點................................................................................................................................66附錄?A......................................................................................................................................................67車身密封條設(shè)計指南前言本指南規(guī)定了車身密封條組成、適用材料、典型斷面及生產(chǎn)工藝、設(shè)計流程、設(shè)計規(guī)范描述、設(shè)計驗證、典型設(shè)計案例以及車身密封條常見問題。撰寫本文的目的是編制汽車車身密封條系統(tǒng)設(shè)計過程的指導(dǎo)性文件,用于指導(dǎo)密封條系統(tǒng)的設(shè)計。本指南暫時無法識別是否涉及專利技術(shù)。車身密封條設(shè)計指南車身密封條設(shè)計指南1??車身密封條概述1.1車身密封條的定義、命名與分類1.1.1車身密封條的定義、命名與分類1.1.1.1玻璃導(dǎo)槽密封條是一種固定在窗框、玻璃導(dǎo)軌上的密封條,密封或滑動唇邊、底部表面通常采用噴涂、植絨或與其他硬質(zhì)耐磨材料共擠出,起到玻璃導(dǎo)向、密封、隔音、裝飾等作用。玻璃導(dǎo)槽密封條也可以命名為玻璃滑動膠條、玻璃呢槽。1.1.1.2車門密封條是一種安裝在車門上密封條,是車門的主密封。一般采用卡槽卡接和卡扣卡接的方式裝配在車門上。壓縮表面一般需采用噴涂處理,起到減少摩擦、降低噪音。如果是沖壓門框,此密封條一般命名為外側(cè)導(dǎo)槽密封條,如果是輥壓門框則命名為車門密封條,俗稱頭道密封。1.1.1.3門框密封條是一種安裝在側(cè)圍門框法蘭邊的密封膠條,一般采用卡接的方式裝配。主要作用是防水、防塵、隔音及緩沖門關(guān)閉時的沖擊。為增強與內(nèi)飾的整體美觀效果,與內(nèi)飾的搭接唇邊可包覆彩色TPE或織物。門框密封條也可命名為門洞密封條,如車門處有頭道密封,則門框密封條俗稱為二道密封。1.1.1.4掀背門門框密封條是一種安裝在側(cè)圍背門門框法蘭邊上的密封膠條,一般采用卡接的方式裝配。主要作用是防水、防塵、隔音及緩沖門關(guān)閉時的沖擊。為增強與內(nèi)飾的整體美觀效果,與內(nèi)飾的搭接唇邊可包覆彩色TPE或織物。1.1.1.5發(fā)動機蓋密封條是一種安裝在發(fā)動機艙內(nèi)的密封膠條,一般采用卡扣固定或卡接的方式裝配。主要作用是阻止雨水、灰塵、噪聲、熱量進入發(fā)動機艙和駕駛艙內(nèi)以及緩沖部分發(fā)動機罩關(guān)閉時的沖擊。發(fā)動機蓋密封條也可命名為發(fā)罩密封條。1.1.1.6行李箱蓋密封條是一種安裝在行李箱的法蘭邊上的密封膠條,一般采用卡接的方式裝配。主要起密封作用,防止雨水、灰塵、噪音等進入行李箱,并緩沖部分行李箱蓋關(guān)閉時的沖擊。1.1.1.7內(nèi)、外水切是一種安裝在門玻璃的內(nèi)、外側(cè)的密封膠條,一般采用卡接的方式裝配。密封唇邊表面采用植絨 ??1車身密封條設(shè)計指南處理,以起到防水、防塵、裝飾及門玻璃雨水刮刷等作用。外水切分為帶亮條與不帶亮條兩種型式,亮條一般由不銹鋼或鋁合金制成,主要起裝飾作用。1.1.1.8風窗密封條是一種安裝在風窗玻璃上的密封膠條,一般是采用粘貼或卡槽方式裝配。并分為前風窗玻璃密封條和后風窗玻璃密封條。主要是在玻璃與車體之間起到墊托、固定、密封、裝飾等作用。1.1.1.9三角窗密封條是一種安裝在三角窗玻璃上的密封膠條,一般是采用卡槽卡接在三角窗玻璃上,再整體裝配在門或車身上,主要作用是是防水、防塵、隔音和裝飾。同時也可采用膠料、三角窗玻璃共同模壓成型制成。1.1.1.10頂蓋裝飾條通常由橡膠或或熱塑性彈性體與金屬骨架復(fù)合擠出制成,一般是采用卡槽、卡腳等方式裝配在頂蓋上。主要作用是裝飾和導(dǎo)水。1.1.1.11天窗密封條通常由橡膠或或熱塑性彈性體與金屬骨架復(fù)合擠出制成,一般是采用卡接的方式裝配在天窗上,以連接天窗與頂棚,并起到一定的裝飾作用。為增強與內(nèi)飾的整體美觀效果,與內(nèi)飾的搭接唇邊可包覆彩色TPE或織物。1.1.2車身密封條的分類密封條按密封功能和裝配部位分類,見表1。表1按密封功能和裝配部位分類按密封功能按裝配部位內(nèi)水切內(nèi)水切滑動密封外水切門系統(tǒng)外水切玻璃導(dǎo)槽密封條玻璃導(dǎo)槽密封條發(fā)蓋密封條頭道密封條行李箱蓋密封條發(fā)蓋密封條閉合密封背門密封條行李箱蓋密封條門框密封條背門密封條頭道密封條車身系統(tǒng)門框密封條風窗密封條風窗密封條靜止密封三角窗密封條三角窗密封條側(cè)窗密封條側(cè)窗密封條其他頂蓋飾條頂蓋飾條天窗密封條其他天窗密封條 ??2車身密封條設(shè)計指南車身密封條在車身上的分布,見圖1。圖1密封條在車身位置分布及典型斷面示意1.2車身密封條設(shè)計要求1.2.1車身密封條系統(tǒng)通用要求需滿足國家法律、法規(guī)要求,需滿足整車密封性能要求、整車耐久性能要求、整車使用環(huán)境要求以及密封條零部件使用性能要求等,詳列如下:GB8410汽車內(nèi)飾材料的燃燒特性QC/T476客車防雨密封性限值及試驗方法QJ/GAC1521.008整車高強度耐久性試驗方法QJ/GAC1521.012整車綜合耐久性試驗方法QJ/GAC1525.003低溫整車性能主觀評價方法QJ/GAC1525.008灰塵侵入試驗方法QJ/GAC1525.009三高冬季試驗方法QJ/GAC1525.010夏季道路試驗方法QJ/GAC1525.012冬季道路試驗-車輛功能性主觀評價方法QJ/GAC1528.001車輛道路噪聲水平主觀評價QJ/GAC1528.002汽車當量孔面積測量方法QJ/GAC1528.003乘用車車身的隔聲量測量方法QJ/GAC1524.006玻璃升降系統(tǒng)耐久試驗方法 ??3車身密封條設(shè)計指南QJ/GAC1524.007開閉件耐久試驗方法1.2.2車身密封條功能要求車身密封條各功能要求,見表2。表2密封條功能要求功能密封作用裝飾作用功能描述主次主次功能描述名稱劃分劃分發(fā)罩密封條防水、防塵、隔音、隔熱以及緩沖主部分發(fā)動機罩關(guān)閉時的沖擊行李箱(或防水、防塵、隔音及緩沖部分行李掀背門)密主遮蔽內(nèi)飾邊界箱蓋關(guān)閉時的沖擊封條門密封條防水、防塵、隔音及緩沖門關(guān)閉時主主與窗框匹配、前后門等的接的沖擊角的裝飾門框密封條防水、防塵、隔音及緩沖門關(guān)閉時主遮蔽內(nèi)飾邊界的沖擊玻璃導(dǎo)槽密門玻璃升降導(dǎo)向;防水、防塵、隔主與外后視鏡、外把手、內(nèi)三封條音等角蓋板及窗框角部配合內(nèi)、外水切防水、防塵及門玻璃雨水刮刷等主主外水切外表面為外造型面,與窗框整體搭配裝飾風窗密封條導(dǎo)水和防止灰塵、雜物等進入溝槽主與頂蓋、側(cè)圍的配合內(nèi)頂蓋裝飾條導(dǎo)水和防止灰塵、雜物等進入溝槽主外表面為外造型面,遮蔽頂內(nèi)蓋、側(cè)圍的搭接面后三角窗密裝在后門上:防水、防塵、隔音主與窗框、導(dǎo)軌匹配裝在側(cè)圍上:導(dǎo)水和防止灰塵、雜為外造型面,車身造型整體封條主物等進入溝槽內(nèi)風格決定天窗密封條主遮蔽頂棚天窗開口邊界1.3車身密封條材料、典型結(jié)構(gòu)、安裝方式及相關(guān)工藝1.3.1車身密封條材料密封條本體主要為EPDM、PVC、TPE三種材料,定位、定長、安裝骨架主要有鋼帶、銅絲、編織纖維、PU、ABS、PP等幾種材料,其中鋼帶骨架是最常用材料。其中EPDM、TPE、PVC有一定的互換性,但目前TPE與PVC材料的密封條技術(shù)瓶頸為無法做成有泡管的密封條,僅EPDM可以。玻璃導(dǎo)槽的密封條可以是EPDM,也可以是TPE。TPE與PVC基本可以互換。 ??4車身密封條設(shè)計指南EPDM、TPE、PVC材料性能比較,見表3。表3EPDM、TPE、PVC材料性能比較材料項目EPDMPVCTPE優(yōu)良的橡膠特性共性優(yōu)良的耐候性、耐臭氧、抗紫外線優(yōu)良的密封防水性比重大(1.3~1.5)比重大(1.15~2.0)比重小(0.89~0.98)不能生產(chǎn)邵氏A40度以耐熱性差產(chǎn)品硬度范圍寬(邵氏A0度~下產(chǎn)品熔化點高(185℃)40度)耐熱性優(yōu)異(160℃)耐熱性較好(100℃)使用性能耐酸堿性優(yōu)異耐酸堿性優(yōu)異耐酸堿性好手感一般手感較好手感好耐海水性好耐海水性好耐海水性優(yōu)異耐磨性好耐磨性好耐磨性一般材料成本高材料成本低廉材料成本較低應(yīng)用的典發(fā)罩密封條、行李箱(或內(nèi)、外水切、后三角窗玻璃導(dǎo)槽密封條、前/后風窗膠掀背門)密封條、門密型產(chǎn)品密封條條封條、門框密封條等1.3.2密封條典型斷面結(jié)構(gòu)及安裝方式1.3.2.1發(fā)罩密封條發(fā)罩密封條斷面結(jié)構(gòu)及安裝方式詳,見表4。表4發(fā)罩密封條典型斷面結(jié)構(gòu)典型斷面材料構(gòu)成結(jié)構(gòu)描述安裝方式類型結(jié)構(gòu)簡單,一般僅密封發(fā)罩前部1EPDM卡扣連接和發(fā)罩后部,經(jīng)濟型車采用較多 ??5車身密封條設(shè)計指南表4(續(xù))結(jié)構(gòu)較復(fù)雜,一般用于發(fā)罩整圈2EPDM+鋼帶骨架卡入連接密封,中級和高級車型采用此斷面一般用于發(fā)罩前端與前保3EPDM卡扣連接間的密封,有緩沖和遮丑作用1.3.2.2行李箱(或掀背門)密封條行李箱(或掀背門)密封條斷面結(jié)構(gòu)及安裝方式,見表5。表5行李箱(或掀背門)密封條典型斷面結(jié)構(gòu)典型斷面材料構(gòu)成結(jié)構(gòu)描述安裝方式類型EPDM海綿膠+密此斷面較常用,但因行李箱1止口高度不宜控制,因此易卡入連接實膠+鋼帶骨架出現(xiàn)密封間隙不均問題EPDM海綿膠+密此斷面不常見,取決于行李2箱或掀背門止口型式,此斷卡入連接實膠+鋼帶骨架面密封間隙較易控制1.3.2.3門密封條門密封條斷面結(jié)構(gòu)及安裝方式,見表6。表6門密封條典型斷面結(jié)構(gòu)典型斷面 材料構(gòu)成 結(jié)構(gòu)描述 安裝方式類型此斷面主要用于門框上框1 EPDM 與側(cè)圍間密封,適用于輥壓 卡入連接門框,一般作車門主密封 ??6車身密封條設(shè)計指南表6(續(xù))此斷面主要用于車門前后2EPDM側(cè)及門檻處于側(cè)圍的密封,卡扣連接一般作車門主密封此斷面主要用于門框上框卡入連接EPDM海綿膠+密3 與側(cè)圍間密封,適用于沖壓+3M膠帶粘實膠+鋼帶骨架門框,一般作車門副密封 接1.3.2.4門框密封條門框密封條斷面結(jié)構(gòu)及安裝方式,見表7。表7門框密封條典型斷面結(jié)構(gòu)典型斷面材料構(gòu)成結(jié)構(gòu)描述安裝方式類型1EPDM海綿膠+密此密封條沒有密封功能僅卡入連接實膠+鋼帶骨架作裝飾用2EPDM海綿膠+密此斷面泡管壓縮量較小,一卡入連接實膠+鋼帶骨架般作車門副密封此斷面一般用于沖壓門框,3EPDM海綿膠+密門密封條的選擇則為表4中卡入連接實膠+鋼帶骨架第3種典型斷面,泡管壓縮量較大,一般作車門主密封1.3.2.5玻璃導(dǎo)槽密封條玻璃導(dǎo)槽典型斷面的分布,見圖2。 ??7車身密封條設(shè)計指南圖2玻璃導(dǎo)槽典型斷面位置分布玻璃導(dǎo)槽密封條斷面結(jié)構(gòu)及安裝方式,見表8。表8玻璃導(dǎo)槽密封條典型斷面結(jié)構(gòu)典型斷面材料構(gòu)成結(jié)構(gòu)描述安裝方式類型EPDM密實膠+鋼此斷面為導(dǎo)槽門框上框斷1帶骨架或TPE+鋼卡入連接面,適用于沖壓門框帶骨架2EPDM密實膠或此斷面為導(dǎo)槽門框上框斷卡入連接TPE面,適用于輥壓門框3EPDM海綿膠+密此斷面為導(dǎo)槽A柱處斷面卡入連接實膠+鋼帶骨架4EPDM密實膠或此斷面為導(dǎo)槽B柱處斷面卡入連接TPE5EPDM密實膠或此斷面為導(dǎo)槽C柱處斷面卡入連接TPE1.3.2.6外水切外水切斷面結(jié)構(gòu)及安裝方式,見表9。表9外水切典型斷面結(jié)構(gòu)典型斷面材料構(gòu)成結(jié)構(gòu)描述安裝方式類型帶亮PP+TPO+鋼帶骨此斷面為雙唇邊斷面,亮條1條與斷面主體為粘接,有較好卡入連接架斷密封效果面 ??8車身密封條設(shè)計指南表9(續(xù))此斷面為單唇邊斷面,與玻2PVC或TPE+鋼帶璃干涉量較雙唇邊大,亮條卡入連接帶骨架本身與膠條共擠出,但密封亮效果較第一種差條斷此斷面與玻璃間密封為單3面EPDM+鋼帶骨架泡密封,斷面很少見,對泡卡入連接管耐磨性要求會較高4非亮面5斷面6

PVC或TPE+鋼帶骨典型斷面的選擇根據(jù)造型架風格的不同進行設(shè)計,鋼帶骨架被完全包覆在膠條內(nèi),鋼帶材料選擇與帶亮面亮PVC或TPE+鋼帶骨條的不一樣,表面處理也不架一樣,帶亮面材料鋼帶骨架表面質(zhì)量要優(yōu)于非亮面水PVC或TPE+鋼帶骨切,非亮面水切一般用于車型的低配置架

卡入連接卡入連接卡入連接1.3.2.7內(nèi)水切內(nèi)水切斷面結(jié)構(gòu)及安裝方式,見表10。表10內(nèi)水切典型斷面結(jié)構(gòu)典型斷面材料構(gòu)成結(jié)構(gòu)描述安裝方式類型1PP+TPE鋼帶骨架卡入連接卡鈑典型斷面的選擇根據(jù)車門金內(nèi)板與玻璃間隙和內(nèi)飾板2斷PVC+鋼帶骨架本身造型風格進行設(shè)計,內(nèi)卡入連接面水切一般為雙唇邊斷面3PP或TPE卡入連接 ??9車身密封條設(shè)計指南表10(續(xù))安4裝PVC+鋼帶骨架卡入連接于內(nèi)典型斷面的選擇根據(jù)造型飾風格的不同進行設(shè)計,一般板為雙唇邊斷面5斷PVC+鋼帶骨架卡入連接面1.3.2.8B柱密封條B柱密封條斷面結(jié)構(gòu)及安裝方式,見表11。表11B柱密封條典型斷面結(jié)構(gòu)典型斷面材料構(gòu)成結(jié)構(gòu)描述安裝方式類型此密封條安裝在側(cè)圍上,前1EPDM后門外板包邊壓住泡管形卡扣連接成密封2EPDM+鋼帶骨架此密封條卡接在后門外板卡入連接翻邊上,僅有裝飾作用此密封條卡接在后門外板3EPDM+鋼帶骨架翻邊上,前門關(guān)門時外板包卡入連接邊壓住密封條泡管形成密封此密封條卡接在后門外板4EPDM翻邊上,前門關(guān)門時外板包卡入連接邊壓住密封條泡管形成密封1.3.2.9門檻密封條門檻密封條斷面結(jié)構(gòu)及安裝方式,見表12。 10車身密封條設(shè)計指南表12門檻密封條典型斷面結(jié)構(gòu)典型斷面材料構(gòu)成結(jié)構(gòu)描述安裝方式類型1EPDM此斷面與側(cè)圍密封為泡管卡扣連接密封2EPDM此斷面與側(cè)圍密封為唇邊卡扣連接密封1.3.2.10風窗密封條風窗密封條斷面結(jié)構(gòu)及安裝方式,見表13。表13前/后風窗膠條典型斷面結(jié)構(gòu)典型斷面材料構(gòu)成結(jié)構(gòu)描述安裝方式類型1TPE或PVC此膠條為整體包覆玻璃,密卡入連接封條抗彎性能好此膠條為粘接于玻璃上,唇2TPE或PVC邊長,抗彎性差,膠條過渡3M膠帶連接處圓角不宜過大1.3.2.11頂蓋裝飾條頂蓋裝飾條斷面結(jié)構(gòu)及安裝方式,見表14。 ????????????????11車身密封條設(shè)計指南表14頂蓋裝飾條典型斷面結(jié)構(gòu)典型斷面材料構(gòu)成類型TPE或PVC或EPDM+編織纖維1或銅絲或鋼絲用3M膠帶粘接于玻璃上TPE或PVC或EPDM+編織纖維2或銅絲或鋼絲,用3M膠帶粘接于?玻璃上

結(jié)構(gòu)描述 安裝方式該2個斷面因靠自身與鈑金靠自身唇邊卡接固定,對鈑金要求較與鈑金預(yù)壓高,不利于鈑金成型 緊固定TPE或PVC+鋼帶3骨架 該2個斷面對鈑金要求不 高,但是另外增加卡扣,斷 靠塑料卡子面結(jié)構(gòu)較復(fù)雜,成本要高于固定TPE或PVC+鋼帶以上2斷面4骨架1.3.2.12后三角窗密封條后三角窗密封膠條的設(shè)計,目前絕大部分都是采用“整體式”的結(jié)構(gòu)形式,大大提高了此區(qū)域的密封性能,其結(jié)構(gòu)及安裝形式如圖3所示。此種結(jié)構(gòu)形式,目前主要有兩種制造工藝,一是膠條整體模壓成型,分裝上玻璃,再整體裝配到車門上,型式如圖3所示;二是膠條與玻璃一起模壓成型后,再裝配到車門上,其結(jié)構(gòu)及安裝形式如圖4所示。ACA CB B ????????? 圖3玻璃與膠條分體組裝式圖4玻璃與膠條整體模壓式后三角窗密封條斷面結(jié)構(gòu)及安裝方式,見表15。 12車身密封條設(shè)計指南表15后三角窗密封條典型斷面????結(jié)構(gòu)典型斷面 材料構(gòu)成 結(jié)構(gòu)描述類型1A-APVC典型斷主要根據(jù)外造型2B-BPVC+鋼帶風格和車身在此處結(jié)構(gòu)骨架進行設(shè)計3C-CPVC

安裝方式卡入連接卡入連接卡入連接1.3.3密封條生產(chǎn)工藝介紹1.3.3.1EPDM材料密封條生產(chǎn)工藝目前EPDM材料密封條生產(chǎn)工藝主要采用計算機控制的擠壓成型或注射模壓技術(shù),包括微波硫化(國內(nèi)多數(shù)廠家采用)、復(fù)合擠出、可變口徑擠出、表面噴涂和植絨等技術(shù)。在密封條擠出過程中,現(xiàn)在已從純擠出(單一膠種擠出)到復(fù)合擠出,如雙復(fù)合、三復(fù)合共擠出工藝,即硬質(zhì)膠或軟質(zhì)膠、海綿膠、金屬骨架共擠出發(fā)展到四復(fù)合擠出(目前國內(nèi)最高水準,)或更多復(fù)合的共擠出,使不同膠種、不同材料、不同顏色的膠料共擠出。擠出時應(yīng)用可變口型技術(shù),即利用計算機控制擠出口型的變化,改變了以往在擠出型條截面一成不變的做法??筛鶕?jù)需要,在轉(zhuǎn)角部位和連接車體或夾持部位,使截面發(fā)生“漸變”或“突變”。例如,可使海綿泡管位置、壁厚或大小發(fā)生變化,一次擠出在長度方向的截面可變的型條,這樣使密封條能更好地與主體匹配、密封,而且在加工過程中,減少了勞動強度,改變了以往不同截面密封條在后加工中需要貼合和接角等復(fù)雜工序。a)復(fù)合擠出:以門框和行李箱密封條為例,介紹復(fù)合擠出的工藝流程。門框和行李箱密封條的斷面和結(jié)構(gòu)形式,見圖5。接頭圖5門框及行李箱密封條結(jié)構(gòu)形式及斷面 13車身密封條設(shè)計指南門框和行李箱密封條復(fù)合擠出工藝流程,見圖6。圖6門框及行李箱密封條復(fù)合擠出工藝流程b)純擠出:以發(fā)罩密封條為例,介紹純擠出的工藝流程。發(fā)罩密封條的斷面和結(jié)構(gòu)形式,見圖7、圖8。 前密封條EPDM海綿后密膠封條 ???????????????????????圖7發(fā)罩密封條布置及結(jié)構(gòu)形式圖8發(fā)罩密封條典型斷面發(fā)罩密封條純擠出工藝流程,見圖9。圖9發(fā)罩密封條純擠出工藝流程1.3.3.2TPE材料密封條生產(chǎn)工藝TPE是目前車身密封條材料的發(fā)展趨勢,它與EPDM有著許多相似之處,也有許多不同。兩者之間的加工性能、加工工藝及成本比較,見表16。表16加工性能、工藝及成本比較材料EPDMTPE對比加工工藝復(fù)雜、加工成本高加工工藝簡單、加工成本低必須硫化不需硫化工藝不穩(wěn)、廢品高、廢品不可回用工藝穩(wěn)定,廢品少,可100%回用加工性能著色工藝復(fù)雜、難度大,彩色制品著色性好,能制成彩色制品制作難度大加工設(shè)備投入大、復(fù)雜加工設(shè)備簡單、投入小 14車身密封條設(shè)計指南表16(續(xù))切膠機切膠→配料稱量→密煉機粗混→開煉機細料混煉(加入硫化工劑、硫助劑)→出片停放(一般塑料擠出機升至設(shè)定溫度→投料擠出→冷卻水藝24小時)→回煉裁條→冷卻→投槽冷卻定型→牽引機牽引裁斷→成品,全部操作步入擠出機擠出→進入微波硫化段工1~2人完成,周期短,能耗低驟及熱空氣恒溫箱硫化→牽引面牽藝出裁斷斷→成品,整個操作需5~比6人配合,周期長,能耗高較密煉機、開煉機、原膠切割機→橡加熱塑性彈性體TPE設(shè)備投入低,可用普通塑料加膠擠出機、微波加熱風道→熱空氣工工設(shè)備進行加工,加工費用低:恒溫箱、牽引機→注射制品(密煉設(shè)普通四段加熱擠出機→擠出制品→冷卻水槽→機、開煉機、原膠切割機、橡膠注備索引機→注射制品(普通塑料注射成型機)壓機(價格昂貴)熱塑性彈性體TPE的原料成本高于EPDM,但由于其加工成本較低,因此制品成本基本成本比較與EPDM制品相當TPE材料生產(chǎn)工藝:以玻璃導(dǎo)槽密封條為例,介紹TPE材料的工藝流程。玻璃導(dǎo)槽密封條的斷面和結(jié)構(gòu)形式,見圖10。圖10玻璃導(dǎo)槽密封條結(jié)構(gòu)形式及斷面玻璃導(dǎo)槽密封條生產(chǎn)工藝流程,見圖11。圖11玻璃導(dǎo)槽密封條生產(chǎn)工藝流程 15車身密封條設(shè)計指南1.3.3.3PVC材料密封條生產(chǎn)工藝PVC材料密封條生產(chǎn)工藝與TPE生產(chǎn)工藝大致相同,在此不一一詳述。2車身密封條設(shè)計流程2.1車身密封條設(shè)計過程介紹車身密封條系統(tǒng)設(shè)計過程,見圖12。圖12車身密封條設(shè)計開發(fā)流程圖2.1.1前期研究階段主要對車身密封條的設(shè)計風格、功能要求、典型斷面結(jié)構(gòu)和材料工藝進行了解分析,同時針對同類型車型做一些對標工作,完成初始的技術(shù)方案。2.1.2概念設(shè)計階段主要結(jié)合造型定義和密封相關(guān)典型斷面定義,對造型面和密封相關(guān)典型斷面進行工程可行性分析,并進行檢查和反饋,確定密封條典型斷面大體結(jié)構(gòu)形式以及車身密封條的密封結(jié)構(gòu)和形式。2.1.3詳細設(shè)計階段首先是典型斷面設(shè)計,根據(jù)車身密封條設(shè)計風格和密封相關(guān)典型斷面,設(shè)計密封條典型斷面,并對密封條典型斷面可行性進行分析,包括CAE分析、運動干涉分析、工藝分析等,根據(jù)分析結(jié)果,對密封條典型斷面進行優(yōu)化設(shè)計及修正。其次是3D數(shù)據(jù)設(shè)計,需對密封條相關(guān)3D邊界數(shù)據(jù)進行檢查并 16車身密封條設(shè)計指南反饋其修正,并以邊界數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)進行密封條擠出段、接角、端頭和卡扣等的詳細設(shè)計。2.1.4設(shè)計驗證階段詳細設(shè)計完成后,需要按照設(shè)計驗證計劃和尺寸測量計劃對車身密封條的尺寸及各項功能要求進行驗證。在此階段,一旦有零件在試驗過程不能達到設(shè)計認可要求,則需更改設(shè)計并再次驗證,直到尺寸及各項功能均符合設(shè)計認可要求,同時發(fā)布生產(chǎn)準備數(shù)據(jù)。2.1.5認證和生產(chǎn)準備階段主要工作由乘用車公司負責完成,汽研院只負責零部件技術(shù)認可、編制隨車說明書、維修手冊和銷售技術(shù)說明資料、量產(chǎn)數(shù)據(jù)發(fā)放、生產(chǎn)準備樣車(PT)試驗以及生產(chǎn)線調(diào)試技術(shù)支持。2.2車身密封條開發(fā)各階段輸入輸出內(nèi)容定義開發(fā)各階段輸入輸出的內(nèi)容,見表17。表17車身密封條開發(fā)各階段輸入輸出內(nèi)容系統(tǒng)開發(fā)階段 輸入內(nèi)容輸出內(nèi)容⑴車型定義前期研究階段初始概念設(shè)計方案報告⑵市場調(diào)研⑴初始E-BOM⑵系統(tǒng)/子系統(tǒng)設(shè)計任務(wù)書⑴技術(shù)方案⑶初始關(guān)鍵特性清單概念設(shè)計階段⑵造型CAS面⑷初始產(chǎn)品驗證計劃⑶密封相關(guān)典型斷面⑸典型斷面⑹初始3D數(shù)據(jù)⑴典型斷面設(shè)計輸入:包括車身DTS⑴E-BOM定義,密封條相關(guān)造型面,密封條相⑵ET數(shù)據(jù)發(fā)布關(guān)典型斷面,門蓋附件信息:包括鉸⑶interface凍結(jié)詳細設(shè)計階段鏈軸線及包絡(luò),限位器包絡(luò),氣彈簧⑷DFMEA初始發(fā)布包絡(luò),發(fā)罩撐桿包絡(luò)等⑸尺寸測量計劃、產(chǎn)品驗證計劃更新發(fā)布⑵密封條3D數(shù)據(jù)設(shè)計輸入:相關(guān)邊⑹總裝部件力矩清單發(fā)布界3D數(shù)據(jù)⑴E-BOM發(fā)布⑵完成工程問題點解決⑴ET試制數(shù)據(jù)發(fā)布設(shè)計驗證階段⑶生產(chǎn)準備數(shù)據(jù)發(fā)布(3D&2D)⑵設(shè)計驗證方法和認可條件⑷設(shè)計認可報告發(fā)布⑸總裝部件力矩清單更新發(fā)布⑴E-BOM發(fā)布認證和生產(chǎn)準⑴樣件試驗計劃⑵量產(chǎn)數(shù)據(jù)發(fā)布(3D&2D)備階段⑵裝車驗證⑶總裝部件力矩清單 17車身密封條設(shè)計指南3車身密封條詳細設(shè)計3.1發(fā)罩密封設(shè)計3.1.1概念設(shè)計描述首先選擇發(fā)罩密封條斷面結(jié)構(gòu)形式、材料,之前典型斷面已提及。密封條安裝方式,是固定還是卡接。密封條密封范圍,目前有的車型只有發(fā)罩前密封和后密封,見圖13;有的車型則要求四周全密封,見圖14。前密封條后密封條

整圈密封條 圖13僅前后密封結(jié)構(gòu)形式圖14四周全密封結(jié)構(gòu)形式3.1.2可行性分析相關(guān)邊界信息輸入包括:鈑金件:如發(fā)罩內(nèi)板、散熱器立柱連接板和支架、前縱梁加強板、前大燈安裝支架、翼子板等;內(nèi)外飾件:如前端模塊、雨刮蓋板、前保險杠等;附件:如鉸鏈及其軸線和鉸鏈運動包絡(luò),氣彈簧運動包絡(luò)或發(fā)罩撐桿等。相關(guān)分析內(nèi)容包括:密封間隙、密封條壓縮方向、壓縮面寬度、密封條安裝面寬度、密封條走向和通過性、與發(fā)罩撐桿或氣彈簧、鉸鏈運動安全間隙。如果密封條安裝方式為卡接,則卡接板厚范圍有要求;如果是卡扣安裝,則泡釘卡入的厚度范圍有要求。3.1.3典型斷面設(shè)計僅有發(fā)罩前后密封的車型,見圖15,其密封相關(guān)典型斷面只有兩個,從節(jié)省成本考率,前后斷面最好做成一樣,見圖16??郯惭b卡接安裝 ???????? ???????? 圖15發(fā)罩僅前后密封型式圖16發(fā)罩密封條典型斷面及安裝方式典型斷面參數(shù)定義,見表18。 18車身密封條設(shè)計指南表18典型斷面參數(shù)定義編號名稱參考值卡扣安裝卡接安裝a密封間隙10mm~12mm10mm~12mmb壓縮量4mm~6mm4mm~6mmc壓縮面寬度≥10mm≥10mmd卡接厚度0.7mm~1.2mm2mm~4mme唇邊干涉量無1mm~2mm典型斷面CAE分析,見圖17。 圖17發(fā)罩密封條CAE分析前三幅圖表示密封條泡管在欠壓2mm、理論0mm和過壓2mm位置時的變形情況及壓縮負荷大小,第四幅圖顯示密封條泡管從與壓縮面接觸開始一直壓縮到6mm時的壓縮負荷曲線。進行CAE分析的目的主要是對之前設(shè)計斷面受壓情況進行模擬,進而對已有斷面進行優(yōu)化設(shè)計。確定典型斷面參數(shù)值,參數(shù)值的確定主要通過壓縮負荷來體現(xiàn)。為保證密封性能,在理論0mm位置,壓縮負荷值一般設(shè)計在(3~7)N/100mm。根據(jù)CAE分析結(jié)果,不斷對密封條泡管厚度和結(jié)構(gòu)進行修改以達到設(shè)計值范圍。另外,還需對密封條插拔力大小、截面抗凹性(延泡管軸向和徑向兩個方向的彎曲)及泡管壓縮方向及特殊位置泡管壓縮變形情況等進行CAE分析,并依此對斷面進行不斷優(yōu)化,最終滿足設(shè)計要求。卡扣安裝d值需通過所選泡釘型號進行選取,如所卡厚度超過泡釘承受范圍,則需對所卡厚度進行控制,見圖18、圖19。 圖18雙層板需開避讓過孔圖19局部減薄處理 19車身密封條設(shè)計指南卡接安裝的d、e值則通過密封條插拔力大小來進行定義,一般插入力要小于拔出力,插入力一般≤30N/100mm,拔出力≥50N/100mm。對密封條卡入和拔出進行CAE分析,確定d、e值和所卡唇邊厚度大小。3.1.43D數(shù)據(jù)設(shè)計發(fā)罩密封條在進行3D設(shè)計時需注意:a)密封條走向:盡量讓密封條走向平緩,見圖20。最好不要有急劇的拐彎,如果必須要有拐彎,則對拐彎處角度和弧度需進行定義,拐彎處角度一般>100°,轉(zhuǎn)彎半徑R>80mm,見圖21。圖20平緩的密封條走向轉(zhuǎn)彎半徑R>80mm角度>100°???圖21密封條拐角的角度和轉(zhuǎn)彎半徑要求b)密封條卡扣間隙控制:卡扣安裝密封條卡扣間隙控制在100mm~150mm之間,在遇到急劇拐彎處,則需在拐彎處增加卡扣,同時卡扣開孔位置在密封條兩端需距離密封條邊界20mm~30mm,距離過大在發(fā)罩關(guān)閉時引起密封條端頭竄動,影響密封效果,見圖22。100mm~150mm20mm~30mm圖22卡扣間隙及卡扣到邊界距離c)如要求發(fā)罩全密封,特別是發(fā)罩后密封,最后延伸至于發(fā)罩側(cè)密封進行干涉。如無法延伸,則需在后密封兩端各增加一個膠套,封住雨刮蓋板與翼子板間空隙,防止發(fā)動機廢氣和噪音通過雨刮蓋 20車身密封條設(shè)計指南板上空調(diào)進氣孔進入車內(nèi)。d)在發(fā)蓋開閉過程中,附件如鉸鏈、發(fā)罩氣彈簧或發(fā)罩撐桿運動包絡(luò)與發(fā)罩密封條安全間隙至少保證8mm以上。3.2行李箱或掀背門密封設(shè)計3.2.1概念設(shè)計描述密封條泡管經(jīng)常處于壓縮狀態(tài),對密封條的彈性及耐久性都有較高的要求,通常泡管采用彈性較好的EPDM海綿膠,基體部分考慮到裝配性,采用硬度為邵爾A75度左右的EPDM密實膠與鋼帶骨架組成。如圖23,圖24。 圖23行李箱密封條形式與布置圖24掀背門密封條形式與布置3.2.2可行性分析相關(guān)邊界信息輸入包括:鈑金件:如行李箱或掀背門內(nèi)板、后風窗下橫梁、后圍板、左/右圍板、后尾燈罩內(nèi)板等;內(nèi)外飾件:如行李箱或掀背門后飾板、側(cè)飾板、后保等;附件:如行李箱或掀背門鉸鏈及其軸線和鉸鏈運動包絡(luò),氣彈簧運動包絡(luò)等。相關(guān)分析內(nèi)容包括:密封間隙、密封條壓縮方向、壓縮面寬度、密封條安裝面寬度、密封條走向和通過性、與行李箱或掀背門氣彈簧、鉸鏈運動安全間隙、卡接板厚以及與內(nèi)外飾配合間隙等。3.2.3典型斷面設(shè)計行李箱或掀背門密封條一般有4個位置的典型斷面,分別是流水槽(A)、鎖(B)、鉸鏈C)、側(cè)面(D)4個位置,如圖25、圖26。 圖25行李箱密封條斷面位置圖26掀背門密封條斷面位置典型斷面參數(shù),見圖27。 21車身密封條設(shè)計指南圖27典型斷面參數(shù)典型斷面參數(shù)定義,見表19。表19典型斷面參數(shù)定義序號尺寸項目經(jīng)驗值說明1a12mm±1mm保證全區(qū)域密封間隙均勻,過大則相應(yīng)泡管增大,不利于泡管變形控制,過小泡管與鈑金壓縮面積相應(yīng)減小會導(dǎo)致漏水2b6mm~8mm保證全區(qū)域壓縮量均勻,過大則導(dǎo)致泡管欠壓而漏水,過小則導(dǎo)致泡管壓縮負荷過大,不利于行李箱開啟3c≥10mm保證密封條壓縮負荷,過小不利于防水4d16mm±1mm保證全區(qū)域配合尺寸均勻,過大會因裝配不良而導(dǎo)致漏水,過小會導(dǎo)致密封條局部壓縮負荷劇增而不利于行李箱開啟e0.3mm±0.1mm有防水作用,干涉太多容易頂起密封條致密封條裝配不良f0.7mm±0.1mm防水功能,干涉太多易致唇邊卷起7g3mm±1mm考慮此處唇邊大小和干涉量8h8mm±0.5mm考慮附件與密封條裝配關(guān)系i2mm~6mm綜合考慮附件、密封條的配合,避免搭接唇邊卷曲j2mm±1mm考慮密封條與附件公差k2mm±1mm考慮密封條與附件公差l1.5mm~2.5mm考慮密封條插拔力要求考慮鈑金公差和密封條唇邊變形,防止唇邊搭在圓角上而降低13mMin13mm防水效果n90°±2°考慮密封條壓縮方向,使密封條對鈑金反力矩最小典型斷面CAE分析,見圖28。 22車身密封條設(shè)計指南 圖28典型斷面CAE分析結(jié)果前三幅圖表示密封條泡管在欠壓2mm、理論0mm和過壓2mm位置時的變形情況及壓縮負荷大小,第四幅圖表示密封條從與壓縮面接觸一直壓到9mm的壓縮負荷變化曲線。進行CAE分析的目的主要是對之前設(shè)計斷面受壓情況進行模擬,進而對已有斷面進行優(yōu)化設(shè)計。確定典型斷面參數(shù)值,參數(shù)值的確定主要通過壓縮負荷來體現(xiàn)。為保證密封性能,在理論0mm位置,壓縮負荷值一般設(shè)計在(4~7)N/100mm。根據(jù)CAE分析結(jié)果,不斷對密封條泡管厚度和結(jié)構(gòu)進行修改以達到設(shè)計值范圍。另外,還需對密封條插拔力大小、截面抗凹性(延泡管軸向和徑向兩個方向的彎曲、)泡管壓縮方向、特殊位置泡管壓縮變形情況等進行CAE分析,并依此對斷面進行不斷優(yōu)化,最終滿足設(shè)計要求。3.2.43D數(shù)據(jù)設(shè)計行李箱或掀背門密封條在進行3D設(shè)計時需注意:a)密封條走向:密封條走向盡量平順,過渡盡量平緩。有沿泡管軸向和徑向兩個方向的要求,一般沿軸向方向轉(zhuǎn)彎半徑R>150mm,沿徑向方向轉(zhuǎn)彎半徑R>200mm,見圖29、圖30。同時密封條局部有高差的地方,無論沿泡管軸向還是徑向方向,過渡區(qū)域至少200mm以上,見圖31。如無法滿足上述要求,則在拐角處會出現(xiàn)褶皺,必要時需在泡管內(nèi)部塞海綿管,見圖32。RR>150mm150mm????????????????R>200mm圖29沿泡管軸向方向圖30沿泡管徑向方向 23車身密封條設(shè)計指南>200mm 圖31局部出現(xiàn)高差的地方圖32變化太急劇,拐彎處增加海綿管b)行李箱或掀背門鈑金有時會從一層板到三層板過渡,存在料厚變化引起密封條在過渡處的斷面變化,容易引起翻水現(xiàn)象。對卡接的鈑金料厚的控制應(yīng)合理,同時需制造過程中對料厚差過大的區(qū)域進行打磨,降低過大變差。同時為防止翻水,一般在膠條底部增加一個海綿,或者直接在鈑金上刷玻璃膠,使鈑金止口與膠條夾持部位密封,達到防止翻水的效果。c)長度控制:目前大部分車用接頭將密封條對接起來,但是存在一個問題,密封條長度方向的公差非常大,如長度為3m~4m的密封條,其公差可達到±(10~15)mm。這樣密封條安裝時局部就會出現(xiàn)擠壓或者拉伸,影響密封效果?,F(xiàn)在較成熟的做法是將密封條在行李箱鎖扣處斷開,會有噪聲從此處傳入,但是會考慮加強行李箱和車廂密封隔音。d)密封條與鉸鏈、氣彈簧等的運動安全間隙:在設(shè)計密封條走向時,在鉸鏈位置和氣彈簧位置,需與鉸鏈和氣彈簧運動包絡(luò)作避讓,與兩附件的安全間隙至少需8mm。3.3車門密封車門密封分為兩部分,第一部分是車門本體與側(cè)圍外板之間的密封;第二部分是車門自身的密封,即外后視鏡、后三角窗、前后門玻璃的密封(包括內(nèi)外水切和玻璃導(dǎo)槽密封條。)對于車門本體與側(cè)圍外板之間的密封,目前市場上的車型,不論是美歐系還是日韓系,除了美歐車型部分A級車還在采用“一道半密封”外,其余已基本上是采用“兩道半密封”,其結(jié)構(gòu)形式詳見圖33。美歐系與日韓系的差異,一是主密封定義不一樣,美歐系是以第二道密封為主密封,日韓系是以頭道密封為主密封;二是整體壓縮負荷設(shè)計不一樣,美歐系較大,一般在12N/100mm以上,而日韓系一般在7~8N/100mm?!皟傻腊朊芊狻钡慕Y(jié)構(gòu)形式,密封效果較“一道半密封”要好很多,而且美歐系要比日韓系的要好。 圖33美歐系與日韓系門密封結(jié)構(gòu)形式比較 24車身密封條設(shè)計指南因此,在后續(xù)車型設(shè)計中,應(yīng)根據(jù)開發(fā)車型的市場定位和價格定位,選擇采用何種密封形式,是“美歐系”還是“日韓系”,以及采用哪種類型的密封結(jié)構(gòu),是“一道半密封”還是“兩道半密封”。在成本允許的情況下,推薦采用“美歐系的兩道半密封”結(jié)構(gòu)形式,如若成本不允許的話,從保證密封性能的角度出發(fā),推薦采用“日韓系的兩道半密封,”同時,不論采用何種結(jié)構(gòu)形式,在設(shè)計時,必須同時考慮到開關(guān)門品質(zhì)要求,主要涉及到門的結(jié)構(gòu)形式以及門鎖系統(tǒng)等的考慮。下面分別對車門本體與側(cè)圍外板間密封和車門自身密封進行詳細介紹。3.3.1門密封條3.3.1.1概念設(shè)計描述門密封條一般也稱作頭道密封,在車門本體與側(cè)圍外板間起主要密封作用。由密實膠、海綿膠與金屬骨架復(fù)合擠出制成,一般采用卡接的方式裝配在側(cè)圍門框法蘭邊上。主要作用是防水、防塵、隔音及緩沖門關(guān)閉時的沖擊。壓縮表面一般需采用噴涂處理,以減少摩擦、降低噪音。為增強與內(nèi)飾的整體美觀效果,與內(nèi)飾的搭接唇邊可包覆彩色TPE或織物。目前的車門門框結(jié)構(gòu)有多種形式,大體上分為輥壓門框和沖壓門框兩種。之前對兩種門框門密封條典型斷面的選擇已有介紹,但是沖壓門框的門密封條除了窗框上部的密封外,還包括對車門玻璃的密封。3.3.1.2可行性分析相關(guān)信息輸入,包括門框、車門內(nèi)板、側(cè)圍外板、鉸鏈及鉸鏈軸線和鉸鏈運動包絡(luò)、限位器運動包絡(luò)、車門鎖及鎖扣等。a)安裝于輥壓門框的門密封條分析內(nèi)容對于輥壓門框,密封條主要安裝在門框和車門內(nèi)板上,在門框上主要是卡接方式,見圖34;在車門內(nèi)板上一般采用卡扣安裝方式,見圖35。目前有的車型采用3M膠帶粘接,但根據(jù)國內(nèi)現(xiàn)在的工藝條件,存在一定的風險。? 圖34門框處卡接方式圖35車門內(nèi)板上卡扣安裝方式分析的主要內(nèi)容,包括:①密封間隙:主要是車門內(nèi)板與側(cè)圍外板之間;②壓縮量:車門不同位置壓縮量均不一致;③壓縮方向:不同位置壓縮方向也不一致;④壓縮面寬度:決定密封效果;⑤密封條接角:正常一個門兩個接角,接角安裝及大小的控制和空間布置; 25車身密封條設(shè)計指南⑥密封條走向及通過性:重點是轉(zhuǎn)角部位;⑦密封條與鉸鏈、限位器運動包絡(luò)及與側(cè)圍非壓縮面運動安全間隙。b)安裝于沖壓門框的門密封條分析內(nèi)容對于沖壓門框,密封條主要有兩種形式,一種是外側(cè)導(dǎo)槽密封條和門密封條構(gòu)成完整的門密封系統(tǒng),簡稱“一道半密封”,外側(cè)導(dǎo)槽以卡接的方式安裝在門框上,門密封條采用3M膠帶或者卡扣的方式安裝在門內(nèi)板上,但采用3M膠帶粘接,粘接的工藝和強度設(shè)計時需重點考慮,見圖36;另一種是采用單獨的外側(cè)導(dǎo)槽密封條進行密封的形式,簡稱“半道密封”,主要是以卡接的方式安裝在門框上,見圖37。外側(cè)導(dǎo)槽密封條門密封條 圖36沖壓門框“一道半密封”結(jié)構(gòu)形式圖37沖壓門框“半道密封”結(jié)構(gòu)形式分析的主要內(nèi)容,包括:①密封間隙:主要是車門內(nèi)板與側(cè)圍外板之間;②壓縮量:車門不同位置壓縮量均不一致;③壓縮方向:不同位置壓縮方向也不一致;④壓縮面寬度:決定密封效果;⑤密封條接角:正常一個門兩個接角,接角安裝及大小的控制和空間布置;⑥密封條走向及通過性:重點是轉(zhuǎn)角部位;⑦密封條與鉸鏈、限位器運動包絡(luò)及與側(cè)圍非壓縮面運動安全間隙。3.3.1.3典型斷面設(shè)計以輥壓門框的門密封條為例,進行詳細介紹。對于密封條本身,一般前車門會選擇2個典型斷面,門框處一個斷面,其它地方另外一個斷面(之前典型斷面里已介紹),后車門則可能是2個斷面,也可能是3個斷面,見圖38、圖39、圖40、圖41。ABC圖38后車門密封條斷面分布 26車身密封條設(shè)計指南 ???????? 圖39A斷面圖40B斷面圖41C斷面但對于安裝在車門上的密封條來說,其典型斷面則有多個。a)前車門一般選擇5個典型斷面來分析密封條在車門上的布置特征,見圖42。ABECD圖42前車門密封典型斷面位置分布①A斷面典型斷面參數(shù),見圖43。圖43A斷面典型斷面參數(shù)典型斷面參數(shù)定義,見表20。表20A斷面典型斷面參數(shù)定義序號尺寸項目經(jīng)驗值說明1a5mm±8mm保證門框上段壓縮量均勻,過大則相應(yīng)泡管增大,不利于泡管變形控制,過小泡管與鈑金壓縮面積相應(yīng)減小會導(dǎo)致漏水2bMin6mm保證門框上段壓縮長度均勻,泡管壓直段太小變形不易控制3c2mm~3mm唇邊與側(cè)圍需有必要干涉量,過大會導(dǎo)致唇邊卷起,過小門拐角部位易漏水 27車身密封條設(shè)計指南20(續(xù))保證門框上段壓縮長度均勻,過小則泡管在圓角處變形不穩(wěn)定至4 d ≥10mm密封效果變差e≥7mm車門與側(cè)圍運動安全間隙,同時也保證泡管壓縮后空間足夠滿足側(cè)圍沖壓方便前提,綜合考慮泡管壓縮方向(最好垂直于壓6f≥100°縮面)和壓縮后空間得出g4mm~5mm車身外觀間隙面差基準定義設(shè)計同時需注意以下問題,見圖44。圖44A斷面設(shè)計需注意問題點②B斷面典型斷面參數(shù),見圖45。圖45B斷面典型斷面參數(shù)典型斷面參數(shù)定義,見表21。表21B斷面典型斷面參數(shù)定義序號尺寸項目經(jīng)驗值說明1a5mm±8mm保證車門B柱段壓縮量均勻,過大則相應(yīng)泡管增大,不利于泡管變形控制,過小泡管與鈑金壓縮面積相應(yīng)減小會導(dǎo)致漏水 28車身密封條設(shè)計指南表21(續(xù))2bMin8mm保證車門B柱段壓縮長度均勻,過小泡管易壓上圓角,壓縮變形不穩(wěn)定3cMin5mm保證門框上段壓縮長度均勻,泡管壓直段太小變形不易控制4d0.7mm~1.2mm適宜唇邊干涉量進行支撐保證泡管壓縮量,同時保證一定壓縮負荷5e≥7mm車門與側(cè)圍運動安全間隙,同時也保證泡管壓縮后空間足夠③C斷面典型斷面參數(shù),見圖46。圖46C斷面典型斷面參數(shù)典型斷面參數(shù)定義,見表22。表22C斷面典型斷面參數(shù)定義序號尺寸項目經(jīng)驗值說明1a15mm±1mm保證全區(qū)域密封間隙均勻,過大則相應(yīng)泡管增大,不利于泡管變形控制,過小泡管與鈑金壓縮面積相應(yīng)減小會導(dǎo)致漏水2b5mm~8mm保證全區(qū)域壓縮量均勻,過大則導(dǎo)致泡管欠壓而漏水,過小則導(dǎo)致泡管壓縮負荷過大,不利于車門開啟3c≥10mm保證密封條壓縮面積,防止密封條泡管變形不穩(wěn)定致使密封效果變差4dMin5mm保證密封條壓縮面積直段,防止密封條壓上圓角至泡管變形不穩(wěn)定致使密封效果變差5e≥10mm綜合考慮法蘭邊與密封條壓縮面積確定值6fMin9mm綜合考慮鈑金開孔位置,開孔大小,密封條安裝空間確定7gMin5主要考慮卡扣尺寸,卡扣安裝空間需保證8h98°±2°綜合考慮法蘭邊,鈑金沖壓方便性,密封間隙確定9i5mm~6mm綜合考慮鈑金沖壓方便性及密封條安裝空間確定 29車身密封條設(shè)計指南④D斷面典型斷面參數(shù)(即門檻處斷面),見圖47。圖47D斷面典型斷面參數(shù)典型斷面參數(shù)定義,見表23。表23D斷面典型斷面參數(shù)定義序號尺寸項目經(jīng)驗值說明1a15mm±1mm保證全區(qū)域密封間隙均勻,過大則相應(yīng)泡管增大,不利于泡管變形控制,過小泡管與鈑金壓縮面積相應(yīng)減小會導(dǎo)致漏水2b5mm~8mm保證全區(qū)域壓縮量均勻,過大則導(dǎo)致泡管欠壓而漏水,過小則導(dǎo)致泡管壓縮負荷過大,不利于車門開啟3c≥10mm保證密封條壓縮面積,防止密封條泡管變形不穩(wěn)定致使密封效果變差4dMin5mm保證密封條壓縮面積直段,防止密封條壓上圓角至泡管變形不穩(wěn)定致使密封效果變差5e≥10mm綜合考慮此處法蘭邊與密封條壓縮面積確定值f0.7mm~1.2mm適當干涉量,保證密封條泡管壓縮量和壓縮負荷7g5mm~6mm綜合考慮鈑金沖壓方便性及密封條安裝空間確定8hMin9mm綜合考慮鈑金開孔位置,開孔大小,密封條安裝空間確定9iMin5主要考慮卡扣尺寸,卡扣安裝空間需保證j5mm~6mm綜合考慮鈑金沖壓方便性及密封條安裝空間確定k98°±2°綜合考慮法蘭邊,鈑金沖壓方便性,密封間隙確定⑤E斷面典型斷面參數(shù),見圖48。 30車身密封條設(shè)計指南圖48E斷面典型斷面參數(shù)典型斷面參數(shù)定義,見表24。表24E斷面典型斷面參數(shù)定義序號尺寸項目經(jīng)驗值說明1a15mm±1mm保證全區(qū)域密封間隙均勻,過大則相應(yīng)泡管增大,不利于泡管變形控制,過小泡管與鈑金壓縮面積相應(yīng)減小會導(dǎo)致漏水2b5mm~8mm保證全區(qū)域壓縮量均勻,過大則導(dǎo)致泡管欠壓而漏水,過小則導(dǎo)致泡管壓縮負荷過大,不利于車門開啟3c≥10mm保證密封條壓縮面積,防止密封條泡管變形不穩(wěn)定致使密封效果變差4dMin5mm主要考慮卡扣尺寸,卡扣安裝空間需保證eMin9mm綜合考慮鈑金開孔位置,開孔大小,密封條安裝空間確定b)后車門一般選擇5~6個典型斷面來分析密封條在車門上的布置特征,見圖49。B A FC E49后車門密封典型斷面位置分布與前門典型斷面不同的是除與前門一樣的5個斷面外,在后三角窗部位還增加了一個斷面,因為 31車身密封條設(shè)計指南此處為后門門框后段,有的車型會選擇在此處做一個沖壓件與門框焊接。斷面典型斷面參數(shù),見圖50。50典型斷面參數(shù)F斷面典型斷面參數(shù)定義,見表25。25典型斷面參數(shù)定義序號尺寸項目經(jīng)驗值說明1a15mm±1mm保證全區(qū)域密封間隙均勻,過大則相應(yīng)泡管增大,不利于泡管變形控制,過小泡管與鈑金壓縮面積相應(yīng)減小會導(dǎo)致漏水2b5mm~8mm保證全區(qū)域壓縮量均勻,過大則導(dǎo)致泡管欠壓而漏水,過小則導(dǎo)致泡管壓縮負荷過大,不利于車門開啟3c≥10mm保證密封條壓縮面積,防止密封條泡管變形不穩(wěn)定致使密封效果變差4dMin5mm保證密封條壓縮面積直段,防止密封條壓上圓角至泡管變形不穩(wěn)定致使密封效果變差5e≥10mm綜合考慮此處法蘭邊與密封條壓縮面積確定值6fMin5mm主要考慮卡扣尺寸,卡扣安裝空間需保證7gMin9mm綜合考慮鈑金開孔位置,開孔大小,密封條安裝空間確定8h98°±2°綜合考慮法蘭邊,鈑金沖壓方便性,密封間隙確定i5mm~6mm綜合考慮鈑金沖壓方便性及密封條安裝空間確定在設(shè)計F斷面時,同時要考慮密封條運動包絡(luò)與后三角蓋板運動安全間隙,至少保證5mm以上,見圖51。圖51密封條C柱處運動安全間隙 32車身密封條設(shè)計指南門密封條典型斷面CAE分析,詳述如下。a)門框上段斷面CAE分析,見圖52。圖52門框上段斷面CAE分析結(jié)果及曲線圖圖中橫坐標表示泡管壓縮量在±3mm變化范圍內(nèi),縱坐標表示壓縮負荷,三條線分別表示密封條泡管在欠壓2mm、理論0mm和過壓2mm位置時的壓縮負荷值變化情況。b)其它位置斷面CAE分析,見圖53。 圖53其他位置斷面CAE分析結(jié)果及曲線圖圖中橫坐標表示泡管壓縮量在±2mm變化范圍內(nèi),縱坐標表示壓縮負荷,三條線分別表示密封條泡管在欠壓2mm、理論0mm和過壓2mm位置時的壓縮負荷值變化情況。上述CAE分析,主要是針對整個門密封系統(tǒng)的密封效果和車門開關(guān)品質(zhì)要求,對設(shè)計斷面的壓縮負荷進行校驗。一般對于各密封條壓縮負荷的設(shè)計值是參考對標車或現(xiàn)有經(jīng)驗值(前面已提及,如美歐系較大,一般在12N/100mm以上,而日韓系一般在7N~8N/100mm),或者按照式(1)進行計算,數(shù)值以“N/100mm”表示。F壓縮負荷值CLD= ×f×100 ……………(1)L式中:F——門背壓力要求,一般為250N~330N,單位為牛頓(N);L——密封條總長,一般為3m~3.5m,單位為毫米(mm);f——各密封條的分配率,一般是主密封占70%~80%,次密封占20%~30%,單位為%。按照上述分配率來看,在理論0mm位置,門密封條壓縮負荷設(shè)計值一般在(4.5~6.5)N/100mm之間。通過CAE分析所設(shè)計斷面壓縮負荷值,如達到壓縮負荷范圍,則密封條設(shè)計合理;如達不到, 33車身密封條設(shè)計指南則需對密封條斷面進行修改和優(yōu)化,以達到壓縮負荷范圍,滿足車門關(guān)門力的要求。另外,還需對密封條(包括卡扣)插拔力大小、泡管壓縮方向、特殊位置泡管壓縮變形情況等進CAE分析,并依此對斷面進行不斷優(yōu)化,最終滿足設(shè)計要求。3.3.1.43D數(shù)據(jù)設(shè)計門密封條數(shù)據(jù)包括擠出段和擠出段安裝卡扣、接角及接角安裝卡扣。密封條接角越少對密封條成品質(zhì)量控制越容易。目前一些水平高的密封條廠家使用變截面擠出技術(shù),直接避免使用接角造成接角處成品品質(zhì)問題,如角部易撕裂、耐磨性差、壓縮永久變形大、密封和防水性能差等,但這種密封條價格昂貴。目前市場上的車型一般是采用前門有兩個接角,分別是A柱上部拐角處和B柱上部拐角處;后門兩個或3個接角,后門B柱拐彎處和C柱拐彎處1個或2個接角,見圖54。圖54前后門接角分布及形狀門密封條在進行3D設(shè)計時需注意:a)擠出段走向及通過性:密封條擠出段需避讓車門附件區(qū)域會出現(xiàn)拐彎和較急劇變化的高差,特別是車門下部拐彎處擠出段的走向在設(shè)計時要詳細考慮,在沿泡管徑向和軸向方向拐彎角度>120°,轉(zhuǎn)彎半徑R>100mm,同時在車門下端兩個拐角處轉(zhuǎn)彎半徑R>150mm,見圖55、圖56、圖57。R>100mmR>100mm R>150mm角度>120° R>100mm ???? ??????????????55徑向拐彎圖56軸向拐彎圖57車門下部圓角區(qū)域 34車身密封條設(shè)計指南b)密封條接角及其安裝穩(wěn)定性,見圖58、圖59。 圖58接角區(qū)域鈑金孔位置圖59接角卡扣固定形式一般安裝接角位置,會考慮將接角泡管做得稍大,適當增加干涉量,主要原因是接角處泡管壓縮永久變形較大,將干涉量做大,有利于接角處密封,同時考慮開關(guān)門耐久后的密封效果。c)密封條擠出段安裝:安裝應(yīng)牢固,一般擠出段卡扣間距在100mm~150mm之間,見圖60;在遇到有拐彎的區(qū)域時,折彎點必須要有卡扣,見圖61;卡扣安裝必須有足夠的安裝空間,避免與車門內(nèi)板內(nèi)部結(jié)構(gòu)干涉,實在避不開則需開過孔,見圖62。100mm~150mm圖60卡扣間距要求圖61拐彎處須卡扣固定圖62鈑金開過孔避讓卡扣特別是B柱前后門擠出段,從門框到內(nèi)板過渡區(qū)域,因此處門內(nèi)板內(nèi)部有門框通過,門框與門內(nèi)板間隙較小,需選擇卡腳較短的小卡扣安裝固定,見圖63。若間隙太小,無法布置小卡扣時,則需考慮在此處采用3M膠帶安裝固定。圖63小卡扣固定另外在鈑金搭接過渡位置,要求密封膠需涂刷平整或?qū)⒑附犹幋蚰テ秸妶D64。目的是防止斷差部分有漏風、漏水,以保證密封性能。 35車身密封條設(shè)計指南焊接處打磨平整,保 打密封膠,保證證斷差過渡平緩 斷差過渡平緩圖64小卡扣安裝3.3.2門框密封條由密實膠、海綿膠與金屬骨架復(fù)合擠出制成,一般采用卡接的方式裝配在側(cè)圍門框法蘭邊上。主要作用是防水、防塵、隔音及緩沖門關(guān)閉時的沖擊。壓縮表面一般需噴涂處理,以減少摩擦、降低噪音。為增強與內(nèi)飾的整體美觀效果,與內(nèi)飾的搭接唇邊可包覆彩色TPE或織物。3.3.2.1概念設(shè)計描述門框密封條一般整圈只有一個斷面,卡接于側(cè)圍門框法蘭邊上。密封條密封范圍主要是門框法蘭邊一圈,目前有的車型是

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